PERIOD制約のDCMでの伝搬

PERIOD制約を入力クロックに対して書いておくと、派生したクロックもその倍率によって制約がかかるというのは知っていたのだが、それぞれのクロックを使ったFF同士のデータ間の制約については確認したことがなかった。今回、ISE11の制約ガイドで確かめてみた。制約ガイドUG625(v11.4) 2009年12月2日の58ページの”関連するDCM/PLL/MMCM ドメイン(自動)”に書いてある。
その概要を下に引用する。

最もよくあるクロック回路では、入力クロックがDCM/PLL/MMCM に使用され、出力がデバイスの同期パスのクロックに
使用されています。この場合、DCM/PLL/MMCM への入力クロックにPERIOD 制約を定義することをお勧めします。
この入力クロックにPERIOD 制約を付けると、ザイリンクスツールは各DCM/PLL/MMCM 出力クロックに対して新しい
PERIOD 制約を自動的に作成し、出力クロックドメイン間のクロック関係を決定し、これらの同期ドメイン間のパスをす
べて解析します。

図も引用する。この図を見ると一目瞭然。


CLK1Xで動作するFFからCLK2Xで動作するFFのデータパスも、CLKINのPERIOD制約を与えておけば、解析されるはず。良かった。
さてそれでは実際の回路で検証してみることにする。
CMOSカメラからディスプレイ出力回路で、SRAMのWEは48MHzクロックで出力している。24MHzクロックのFFの出力を使用して48MHzのクロック動作のFFで受けている。24MHzクロックにPRIOD制約が掛けてあって、DCMのCLK2Xで48MHzを出力している。下がそのパスのセットアップ時間の解析結果。


上のピンクの四角がソースクロックとディスティネーション・クロック。cam_pclkが24MHzでclk48が48MHzクロックだ。下のClock Path Skewを見ると、1.789 - 5.266 = -3.477ns となっている。他の静的タイミングを見るとcam_pclk の遅延が5.266nsだった。多分、clk48のクロック遅延が1.789ns だと思う。これで、セットアップ時間にクロックスキューが換算されている事がわかった。